Servizi a Rete TOUR 2022 | Presentazione di Graziano Vaccari - Asset Sviluppo ManagementProgettazione Realizzazione, HERA Spa e Diego Ruggeri - Responsabile soffianti Italia, Kaeser Compressori 19-20 ottobre 2022, Centro Congressi La Fornace di Acea Ato 2 a Roma

1. «Transizione ecologica e digitale nel servizio idrico integrato
Strumenti, progetti e soluzioni»

2. Graziano Vaccari
Pianificazione e Sviluppo Asset -
Specialista Progettazione e Realizzazione Acqua –
HERA SpA
Efficientamento energetico e innovazione tecnologica per il comparto biologico
Linea 1 del depuratore capoluogo di Ferrara con protagonisti risparmio energetico, efficienza
depurativa, digitalizzazione e Certificati Bianchi
Diego Ruggeri
Responsabile Soffianti Italia –
Kaeser Compressori S.r.l.

3. HERA S.p.A.: carta di identità – dati
dimensionali
Captazione/prelievo
(sorgenti, pozzi, derivazioni, ecc.)
Potabilizzazione
(trattamenti per rispettare requisiti di
qualità)
Distribuzione
(reti e impianti acquedotto)
Fognatura
(reti e impianti per acque reflue)
Depurazione
(impianti per garantire scarichi che non
alterino i sistemi naturali)
Restituzione all’ambiente
(al termine del ciclo le acque sono
restituite all’ambiente)
24 impianti di potabilizzazione*
220 pozzi per captazione
oltre 27 mila km
di rete acquedottistica
circa 2,9 milioni
di abitanti serviti
circa 15 mila km
di rete fognaria
346 impianti di depurazione
516 fosse imhoff
circa 300 milioni di mc
di acqua immessa in rete per uso civile
Dati 2020
164 Comuni
Emilia- Romagna
*potabilizzatori «complessi», escluse le clorazioni semplici

4. 2005 2012 2013 2014 2021
5.941 tep,
di cui 4.337 già misurati e certificati
Costituzione struttura
Energy Management
Direttiva Europea Efficienza
Energetica 27/2012
Recepimento Direttiva
Europea
in D.Lgs. 102/2014
Certificazione
ISO 50001
Intero perimetro aziendale
Analisi energetica
Registro opportunità
Piano di azione
PRINCIPALI CLUSTER INTERVENTI 2022-2023
Automazione avanzata in grado di gestire l'impianto con aerazione intermittente o a portata
aria variabile in funzione del valore di ossigeno disciolto presente nei comparti di ossidazione
Sostituzione dei sistemi di aerazione superficiale o sommergibili con sistemi di aerazione a
bolle fini (più elevata efficienza di trasferimento ossigeno). Sostituzione compressori con
macchine ad alta efficienza
Interventi di revamping e sostituzione dei macchinari più energivori che intervengono nei
processi produttivi e di distribuzione della risorsa idrica inserendo macchine
tecnologicamente all’avanguardia
Riassetto e distrettualizzazione della rete acquedottistica, rifacimento impianti depurazione
obsoleti o convogliamento idraulico del refluo ad altro impianto con maggiore efficienza di
processo ed energetica
 Controllori di processo
 Efficientamento comparto
ossidazione biologica
 Efficientamento macchine
 Riassetto idraulico ed
efficientamento processo
pari perimetro
Relazione su percorso e azioni di efficientamento energetico

5. Interventi applicabili a medio- breve termine e in fase
gestionale (risparmi energetici
<= 20-30%)
- Implementazione negli impianti in settimane-pochi
settimane-pochi mesi e poco invasivi;
- Adozione di tecnologie sul mercato;
- Soluzioni a risolvere piccole – medie criticità non
criticità non modificando in modo sostanziale la
sostanziale la configurazione degli impianti
impianti
- Interventi di installazione controller di processo;
processo;
- Sostituzione di motori elettrici e/o apparecchiature
apparecchiature con quelli ad alta efficienza, magneti
efficienza, magneti permanenti, installazione di
installazione di inverter, ecc
- Pay-back di mesi o pochi anni
Un corretto approccio è quello di individuare gli sprechi energetici mediante AUDIT
ENERGETICO con l’intento di migliorare la resa depurativa dell’impianto e al contempo
agevolare le operazioni di conduzione e manutenzione
Interventi applicabili a medio- lungo termine o da
prevedere con progetti specifici
(risparmi energetici > 30-40%)
- Decisamente più invasivi;
- Modifica della configurazione impianto di depurazione
(inserimento di denitro, posa sistema diffusori a
microbolle (rete fissa , a pettine, estraibile,
sostituzione membrane vetuste e con rotture;
- Soluzioni a risolvere medie e grandi criticità che
possono modificare la configurazione degli impianti
- Progetti ZEP
- Pay-back di anni
Approccio metodologico per l’efficientamento energetico

6. Impianto di potenzialità di 240.000
Ab.eq. con 2 linee di processo
Linea 1 - civile - di circa 120.000 Ab.eq
pari ad una portata media di ingresso di
350 l/s
Linea 2 – industriale - di circa 120.000
Ab.eq. e pari ad una portata media di
ingresso di 250 l/s
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
Dati principali impianto
LOCALE
SOFFIANTI
LINEA 1

7. Il progetto è incentrato sulla ottimizzazione del
sistema di aerazione nel comparto di
ossidazione di Linea 1 presso il Depuratore
di Via Gramicia a Ferrara.
MINIMIZZAZIONE
CONSUMI ENERGETICI
OTTIMIZZARE L’EFFICIENZA
DI TRASFERIMENTO DELL’OSSIGENO
E FACILITARE LA MANUTENZIONE
CON VASCA PIENA
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
Il progetto

8. Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
Obiettivo
- Adottare una tecnologia compatibile con i
controllori di processo e una gestione delle
fasi areate anche di tipo pulsato e ricircolo
fanghi
- Migliorare l’efficienza di trasferimento di
ossigeno alla biomassa in fase di ossidazione
sfruttando il battente elevato di 6,6 metri
- Adottare una soluzione impiantistica che
consenta la manutenzione a vasca piena
riducendo al minimo i fermi impianto e i costi
gestionali onerosi di fuori servizio
- Effettuare Analisi energetica per
efficientamento comparto nitro-denitro e
stima del risparmio di TEP
- Sostituire i macchinari più energivori con
macchine tecnologicamente all’avanguardia e
range di funzionamento più ampio possibile
- Rinnovare l’impianto elettrico con
installazione di misuratori di energia, PLC e
strumentazione elettronica di processo e
digitalizzazione con controllo da remoto
Efficientamento
energetico con risparmi
gestionali e ricevere il
contributo quinquennale
dei Certificati Bianchi di
250 € x TEE risparmiati
(Titoli Efficienza
Energetica)
- Installare misuratori di portata aria massici e
trasmettitori di pressione sulla rete aria

9. PROGETTO DI RINNOVO SISTEMA
AERAZIONE LINEA 1 del 2016:
1°STEP (realizzazione 2017)
SOSTITUZIONE N. 2 SOFFIANTI A
LOBI CON N. 3 COMPRESSORI A
VITE (2+I R), N. 4 MIXER
TRADIZIONALI CON MIXER A
MAGNETI PERMANENTI,
ELIMINAZIONE DI 2 AERATORI
SOMMERSI, NUOVA
QUADRISTICA ELETTRICA E
CONTROLLER DI PROCESSO
* 2°STEP (realizzazione 2020)
PROGETTO AL GSE PER I
CERTIFICATI BIANCHI
ELIMINAZIONE N. 5 AERATORI
/MISCELATORI SOMMERSI
RIMANENTI CON
INSTALLAZIONE DI DIFFUSORI A
MICROBOLLE SU SKID ESTRAIBILI
120 TEP
134 TEP
Linea 1 - Disposizione aeratori sommersi e mixer in linea dx e linea sx
Ox linea sx
Ox linea dx
Denitro
linea sx
Denitro
linea dx
* ( Il 2°STEP è stato inserito nel progetto ZEP )
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
Step progettuali
Denitro
Denitro
Nitro Nitro

10. nr. 1 Soffiante a Lobi tradizionale con insonorizzazione
taglia 132 kW sotto inverter con portata massima 5.200 mc/h e 700 mbar -
(alimentazione n. 2 aeratori sommersi)
nr. 1 Soffiante a Lobi tradizionale con insonorizzazione taglia 200 kW sotto
inverter con portata massima 7.900 mc/h a 650 mbar - (alimentazione n. 5
aeratori sommersi)
nr. 3 Soffianti a Vite integrate
ad alta efficienza taglia 90 kW
con portata variabile da 924 mc/h a 3.750
mc/h e 900 mbar
PLUG & PLAY «soluzione integrata» completa
di quadro elettrico, inverter e centralina di
controllo e allarme integrati a bordo macchina
Nuovo progetto:
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
1° step – sostituzioni compressori, quadro elettrico, mixer
Situazione esistente:

11. Massima
Silenziosità e
aspirazione
dall’esterno
Massima
Efficienza
Compattezza
Economica e
Dimensionale
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
Soffianti: Caratteristiche principali e installazione 1/2
Centralina di Monitoraggio e
Controllo Industry 4.0

12. Prove in
Campo
ISO 1217
parte C / E
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
Soffianti: Caratteristiche principali e installazione 2/2
Consumo specifico soffiante a vite installata - diagramma.
massima flessibilità e adattabilità all’impianto
Vite o Turbo? Vite!
Ampio Range di Portata
Rendimento Costante
Prestazioni Stabili
Alla portata massima risulta un consumo specifico pari a 1,42 kW/mc/min (Vite) con motore da 90 kW
contro 1,70 kW/mc/min (Lobi) con motore da 110 kW.
La soffiante a lobi ha un assorbimento di circa un 20% in più (18,1 kWh di potenza assorbita ALLA RETE)…
ma con un costo della macchina a vite di poco superiore alla macchina a lobi: meno dell’8 %!

13. - Eliminazione n. 5 aeratori sommersi da 25
- 2240 diffusori totali pari a una portata di
progetto di 3 Nmc/h/diffusore (max 6,5
- 780 kgO2/h di ossigeno richiesto
- Rendimento S.O.T.E. 38,7 % grazie al battente
rilevante
- Numero reti/skid totali: n. 10 (n. 5 per vasca)
di 10,3 m, largh. di 5 m e altezza di 7 m
- Numero diffusori per skid: 224
- Telaio in acciaio inox Aisi 304 con trave di
zavorra di fondo
- Riferimento test di collaudo diffusori: NORME
STANDARD 2-06
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
2° step – costruzione e posa rete su skid
estraibili

14. *
CONSUNTIVO DOPO 1 ANNO DI FUNZIONAMENTO DAL 1/5/20 AL 30/4/21 (dati elaborati da EM)
Risparmio annuale di 722.719 kWh corrispondenti a circa 98.289,00 €/y dovuti alla eliminazione degli
aeratori e all’installazione del sistema di diffusori a microbolle.
Risparmio annuale di circa 125.000 kWh (- 16%) grazie all’installazione di nuove soffianti
Importo annuo riconosciuto dal GSE per i Titoli di Efficienza Energetica ottenuti:
250,00 € * 115 = 28.750,00 €/y (CONSUNTIVO)
Importo investimento: 432.962 € Tempo di ritorno: 3,4 anni
Caso studio: Depuratore capoluogo di Ferrara
Certificati Bianchi: Risultati

15. Conclusioni
Un corretto approccio è quello di
individuare gli sprechi energetici
mediante AUDIT ENERGETICO con
l’intento di incrementare il numero di
TEP e ottenere i Titoli di Efficienza
Energetica riconosciuti dal Gestore
Servizi Energetici - GSE. Efficienza energetica applicata alla logica degli
impianti, sia essi come rinnovo o nuove
realizzazioni, dimostra che negli interventi di
questo calibro, in pochi anni si possono avere
ritorni economici importanti con miglioramenti
anche dal punto di vista gestionale, efficienza
depurativa e di automazione di processo.
Contestualmente allo start up della
macchina è molto utile prevedere le
misurazioni delle prove in campo al
fine di valutare le prestazioni della
stessa in condizione di installazione
nelle varie condizioni operative rispetto
alle prestazioni dichiarate sul data sheet
dal costruttore.

16. GRAZIE A TUTTI PER LA VOSTRA ATTENZIONE!